Vedvarende energi og bæredygtighedskriterier
Hvordan opnås et samfund der er 100% forsynet med energi fra Vedvarende Energikilder.
Der lægges op til diskussion og gives eksempler på bioenergi-systemer, vindenergi, solenergi og intelligente energisystemer.
Hvilke bæredygtighedskriterier skal man have undersøgt for at lave store systemskift i samfundet.
I foredraget introduceres eleverne til hvordan man kan være med til at forme morgendagens løsninger på de store klimaudfordringer vi alle står midt i!
Varighed:
Typisk 1-2 timer.
Hvem er det relevant for?
Biologi, Teknologi, Kemi, Fysik, Informationsteknologi, naturfag
Oplægsholder:
Lektor Jens Bo Holm-Nielsen (AAU)
Hvordan rydder vi op efter fortidens synder?
Forståelse af den fundamentale miljøkemi til brug i udvikling af miljøteknologi
For 50 år siden havde vi et andet syn på deponering af kemisk affald og rensning af spildevand, hvor den mest udbredte holdning synes at have været ”ude af øje, ude af sind”. Herhjemme er vi heldigvis blevet klogere, og med en stadig stigende viden om konsekvenserne ved udledning af urenset spildevand og deponering af kemisk affald er der en rivende udvikling i gang med at udvikle nye effektive rensningsteknikker. Foredraget forklarer, med udgangspunkt i de to største forurenede områder i Danmark, de såkaldte Mega Sites ved Høfte 42, Harboøre Tange og Kærgård Plantage, forureningernes historie, og hvordan det kunne gå så galt. Derudover giver vi en nøje gennemgang af de ingeniørmæssige tiltag, der bliver gjort for at oprense områderne og et indblik i den cocktail af tekniske forhindringer, naturmæssige hensyn og politiske holdninger, der gør sagerne spændende og yderst komplicerede. Nedbrydning af organisk forurening er i hovedparten af tilfældene redoxprocesser, og vi gennemgår grundprincipperne i de nyeste fysiske og kemiske oxidation og reduktionsteknikker; teknikker, der anvendes, når mikrobiologisk omsætning ikke er nok.
Varighed:
Typisk 1-2 timer.
Hvem er det relevant for?
Biologi, Teknologi, Kemi, Fysik, Informationsteknologi, naturfag
Oplægsholder:
Lektor Erik G. Søgaard (AAU) / Vid. Ass. Jens Muff (AAU)
Den molekylære virkelighed set i lyset fra den infrarøde stråling
Workshoppen demonstrerer, hvordan basale optiske fænomener, herunder Michelson Interferometret, sammen med matematik giver et højeffektivt kemisk analyseinstrument - et FTIR (Fourier-transform infrarød) spektrometer.
Den første del af workshoppen handler om grundelementerne i FTIR spektrometret. Fokus er lagt på en beskrivelse af den infrarøde kilde, gitteret, spalten og Michelson Interferometret samt detektoren. Vi beskriver elementerne, og giver en teoretisk gennemgang af udvalgte fænomener. Samtidig udfører vi eksperimenter med gitteret og Michelson Interferometret.
Vi illustrerer, hvordan detektionen af infrarød stråling udgør et særligt problem, og hvordan man kan imødekomme det med Michelson Interferometret. Her kommer så den matematiske disciplin, Fourier Transformation, ind i billedet. Det bliver gennemgået under hensyntagen til deltagernes matematiske forudsætninger. Af særlig interesse vil være Fast Fourier Transformation (FFT), som er den variant, der konkret anvendes i FTIR-spektrofotometret. Simple numeriske regneeksempler med FFT vil blive afprøvet ved brug af eksempelvis Excel.
Molekylernes svingningsformer i det infrarøde område vil blive diskuteret. Det gøres ved at tage udgangspunkt i CO2-molekylet.
Med udgangspunkt i en aktuel problemstilling præsenteres instituttets moderne FTIR-spektrofotometer. I denne sammenhæng vil betydningen af Fourier Transform teknikker for den moderne analysekemi blive diskuteret.
Varighed:
Typisk 1-2 timer.
Hvem er det relevant for?
Gymnasieklasser, HTX, Biologi, Teknologi, Kemi, Fysik, Informationsteknologi, naturfag
Oplægsholder:
Lektor Jørgen Houe Pedersen (AAU)
Hvad gør vi indtil den vedvarende energi slår igennem?
Udvikling af 3. generations metoder til øget olieudvinding
Når en ny oliebrønd er etableret, kan olie som regel bare pumpes op. Senere bliver det vanskeligere, og man anvender derfor injektion af vand i en nabobrønd for at presse olien frem til den aktuelle brønd. Gasinjektion anvendes også i visse tilfælde.
Ved tredje generations metoder injiceres stoffer, der ikke er naturlige for oliereservoiret. Det kan f.eks. være karbondioxid eller forskellige vandige opløsninger eller slurries. Ikke særligt kendt er det at tilsætte mikroorganismer med egen ”madpakke” for at nedsætte viskositeten af olie eller at tilstoppe større porøsiteter for at bringe olie frem fra de mindre.
Der kan arrangeres foredrag om olieudvindingsmetoderne samt en demonstration af laboratorieanlæg til undersøgelser af vekselvirkningen mellem olie og tilsætningsmaterialer.
Varighed:
Ca. 2 timer.
Hvem er det relevant for?
Biologi, Teknologi, Kemi, Fysik, Informationsteknologi, matematik, naturfag
Oplægsholder:
Lektor Erik G. Søgaard (AAU)
Hvad dækker fænomenet ”Superkritisk” teknologi, og hvordan kan det hjælpe miljøet?
Ved høje tryk og temperaturer kan stoffer overgå til den superkritiske fase. Denne fase er en mellemting mellem gas og væske, hvor der bibeholdes egenskaber fra både gas- og væskefaserne. Dette fænomen kan udnyttes i mange sammenhænge, som f.eks. ekstraktion af organiske komponenter fra et fast stof eller impregnering af materialer, hvor det superkritiske medie anvendes som bæremiddel for impregneringsstoffet. Fordelen ved at udnytte den superkritiske tilstand er, at man i mange tilfælde kan anvende relativt harmløse stoffer istedet for de organiske opløsningsmidler, der ofte anvendes ved konventionelle ekstraktionsmetoder.
Foruden de ovennævnte muligheder er den superkritiske teknologi også anvendelig i forbindelse med omdannelsen af biomasse til biobrændsler. Det store fokus på alternative energikilder betyder, at der forskes meget i udnyttelsen af biomasse til energifremstilling. Der er i dag flere processer som f.eks. hydrotermisk opgradering og Fisher-Tropsh syntese af biodiesel, som er nogle af de mere kendte metoder. På universitet arbejder vi med en 2. generations teknologi, hvor vi udnytter spild- og affaldsprodukter til fremstilling af olie ved høje tryk og temperaturer og udnytter egenskaberne af vand nær den kritiske fase.
Der kan tilbydes følgende:
• Foredrag om den superkritiske fase samt anvendelsesmuligheder.
• Foredrag om omdannelse af biomasse ved nær- og superkritiske betingelser
• Gennemgang og demonstration af laboratorie anlæg til omdannelse af biomasse til olie.
• Forsøg med ekstraktion af stoffer vha. superkritisk CO2
Varighed:
Ca. 2 timer.
Hvem er det relevant for?
Biologi, Teknologi, Kemi, Fysik, Informationsteknologi, naturfag, matematik
Oplægsholder:
Post Doc. Rudi N. Nielsen (AAU)
Hvordan påvirker tilførslen af næringssalte søers økosystem, og hvad kan vi gøre, når skaden er sket?
En sø er et større hul i jorden med vand i. Vandets kemi, indholdet af næringssalte især, men også pH, temperatur og vanddybde m.m. er grundbetingelser for livet i søen. Og livet i søen, f.eks. planteplankton, forbruger næringssalte, optager CO2 og producerer O2.
Kemien påvirker biologien, og biologien påvirker kemien - som i alle økosystemer på jorden.
De danske søer har i en årrække været belastet af næringssalte fra landbrug og byers spildevand, og en stor del af søerne er stadigvæk i en dårlig miljøtilstand. Guldager Mølledam i Esbjerg blev f.eks. for en del år siden restaureret, hvor søsediment blev pumpet op af søen med henblik på at fjerne især fosfor.
Foredraget vil gennemgå søers komplekse økosystem med fokus på næringssaltbelastningen samt kigge på de muligheder vi har for at oprense og restaurerer søer.
Varighed:
Fra 2 timer til 6 timer afhængig af om arrangementet inkluderer en ekskursion.
Hvem er det relevant for?
Biologi, Teknologi, Kemi, Fysik, Informationsteknologi, naturfag, matematik
Oplægsholder:
Lektor Jens Peter Thomsen (AAU)
Hvordan sikrer vi rent drikkevand til alle?
De danske principper og ny teknologi til genbrug af vand
I Danmark baseres 99% af vores drikkevand på oppumpning og rensning af grundvand, hvilket er unikt på verdensplan. Grundvand er typisk af en langt højere kvalitet end overfladevand, hvilket gør, at vi i de fleste tilfælde kan nøjes med en forholdsvis simpel rensningsproces. Ikke desto mindre er de fundamentale kemiske reaktioner i fjernelsen af f.eks. opløst jern og mangan ikke så simple, og dette vil blandt andet være fokus for denne forelæsning sammen med praktiske eksempler fra danske vandværker i nærområdet.
Når overfladevand skal drikkes, kræver det udover mere kompliceret rensning også en effektiv desinfektion for at undgå indtaget af potentielt skadelige mikroorganismer. Der er ligeledes kommet mere og mere fokus på genbrug af vand, typisk såkaldt ”gråt” spildevand, til formål så som vanding, men også til drikkevand. Berlin er et eksempel på en metropol, der er nødt til at sende renset spildevand ud til forbrugerne som drikkevand for at dække behovet. Forelæsningen vil udover den danske drikkevandsrensning se på kemien bag nogen af de nyeste tekniske principper i såkaldte avancerede oxidations processer, der anvendes når vand skal genbruges.
Varighed:
1 time
Hvem er det relevant for?
Biologi, Teknologi, Kemi, Fysik, Informationsteknologi, naturfag, matematik
Oplægsholder:
Vid. Ass. Jens Muff (AAU)